16.如圖所示,空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互垂直.在電磁場(chǎng)區(qū)域中,有一個(gè)豎直放置的光滑絕緣圓環(huán),環(huán)上套有一個(gè)帶正電的小球.O點(diǎn)為圓環(huán)的圓心,a、b、c、d、e為圓環(huán)上的五個(gè)點(diǎn),a點(diǎn)為最高點(diǎn),c點(diǎn)為最低點(diǎn),bOd沿水平方向,e為ad弧的中點(diǎn).已知小球所受電場(chǎng)力與重力大小相等.現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端口點(diǎn)由靜止釋放,下列判斷正確的是( 。
A.小球能運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),且此時(shí)所受洛侖茲力最大
B.小球能運(yùn)動(dòng)到e點(diǎn),且此時(shí)所受洛侖茲力最小
C.小球從a點(diǎn)到b點(diǎn),重力勢(shì)能減小,電勢(shì)能增大
D.小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),電勢(shì)能增大,動(dòng)能先增大后減小

分析 電場(chǎng)力與重力大小相等,則二者的合力指向左下方45°,由于合力是恒力,故類似于新的重力,所以ad弧的中點(diǎn)e點(diǎn)相當(dāng)于平時(shí)豎直平面圓環(huán)的“最高點(diǎn)”.關(guān)于圓心對(duì)稱的位置(即bc弧的中點(diǎn))就是“最低點(diǎn)”,速度最大.再根據(jù)豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)解題即可.

解答 解:電場(chǎng)力與重力大小相等,則二者的合力指向左下方45°,由于合力是恒力,故類似于新的重力,所以ad弧的中點(diǎn)e點(diǎn)相當(dāng)于平時(shí)豎直平面圓環(huán)的“最高點(diǎn)”.關(guān)于圓心對(duì)稱的位置(即bc弧的中點(diǎn))就是“最低點(diǎn)”,速度最大.
A、由于bc弧的中點(diǎn)相當(dāng)于“最低點(diǎn)”,速度最大,當(dāng)然這個(gè)位置洛倫茲力最大;故A錯(cuò)誤;
B、由于a、d兩點(diǎn)關(guān)于新的最高點(diǎn)對(duì)稱,若從a點(diǎn)靜止釋放,最高運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn),故B錯(cuò)誤;
C、從a到b,重力和電場(chǎng)力都做正功,重力勢(shì)能和電勢(shì)能都減少.故C錯(cuò)誤;
D、小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增大,但由于bc弧的中點(diǎn)速度最大,所以動(dòng)能先增后減.故D正確;
故選:D.

點(diǎn)評(píng) 該題要求同學(xué)們能夠根據(jù)受力分析找出做圓周運(yùn)動(dòng)新的等效最高點(diǎn)和等效最低點(diǎn),再根據(jù)豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)解題,難度不大.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.如圖所示,有一內(nèi)壁光滑的閉合橢圓形管道,置于豎直平面內(nèi),MN是通過橢圓中心O的水平線.已知一小球從M點(diǎn)出發(fā),以初速v0沿管道MPN運(yùn)動(dòng),到N點(diǎn)的速率為v1,所需的時(shí)間為t1;若該小球仍由M點(diǎn)以相同初速v0出發(fā),而沿管道MQN運(yùn)動(dòng),到N點(diǎn)的速率為v2,所需時(shí)間為t2.則( 。
A.v1=v2,t1>t2B.v1<v2,t1>t2C.v1=v2,t1<t2D.v1<v2,t1<t2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

7.如圖所示,折射率為$\sqrt{2}$的兩面平行的玻璃磚,下表面涂有反射物質(zhì),右端垂直地放置一標(biāo)尺M(jìn)N.一細(xì)光束以45°角度入射到玻璃磚的上表面,會(huì)在標(biāo)尺上的兩個(gè)位置出現(xiàn)光點(diǎn),若兩光點(diǎn)之間的距離為a(圖中未畫出),則光通過玻璃磚的時(shí)間是多少?(設(shè)光在真空中的速度為c,不考慮細(xì)光束在玻璃磚下表面的第二次反射)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.如圖所示的電路中,合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移,下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.電流表A的示數(shù)變小
B.電壓表V1的示數(shù)不變
C.電壓表V2的示數(shù)變小
D.電壓表V1與電壓表V2的示數(shù)之和保持不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

11.如圖所示,光滑水平面上有一帶有$\frac{1}{4}$光滑圓弧軌道的滑塊,其質(zhì)量為2m,一質(zhì)量為m的小球,以速度v0沿平面滑小軌道,并從軌道上某處又滑下,求小球上升到離水平面的最大高度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

1.從下列器材中選擇部分器材測(cè)量電壓表的內(nèi)阻和電源的電動(dòng)勢(shì):
A.待測(cè)電壓表量程Um=3V,內(nèi)阻約幾千歐姆
B.待測(cè)電源E:電動(dòng)勢(shì)約6~7V,內(nèi)阻不計(jì)
C.微安表量程Im=300μA,內(nèi)阻rG=300Ω
D.電阻箱R:0~9999.99Ω
E.單刀單擲開關(guān)(S)一個(gè),導(dǎo)線若干
(1)請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)钠鞑倪B接成實(shí)驗(yàn)電路,并在方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.
(2)連接好電路以后,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱,當(dāng)電壓表指針滿偏(即指針指到滿刻度處)時(shí),讀取電阻箱的電阻為R1=2000.00Ω;當(dāng)電壓表指針半偏(即指針指到滿刻度的一半處)時(shí),讀取電阻箱的電阻為R2=6000.00Ω.由此可計(jì)算出電壓表的內(nèi)阻為2kΩ,電源電動(dòng)勢(shì)為6V.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,用力F拉動(dòng)一帶正電的物體沿光滑絕緣斜面加速上升,其電量保持不變,關(guān)于功能關(guān)系判斷正確的是( 。
A.拉力F和重力做的總功等于物體動(dòng)能的增加量
B.拉力F和電場(chǎng)力做的總功等于物體電勢(shì)能的增加量
C.拉力F做的功等于物體機(jī)械能的增加量
D.克服重力做的功等于物體重力勢(shì)能的增加量

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長(zhǎng)彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)等處、從幾十米高處跳下的一種極限運(yùn)動(dòng).某人做蹦極運(yùn)動(dòng)時(shí),所受繩子拉力F的大小隨時(shí)間t變化的情況如圖所示.可將蹦極過程近似為豎直方向的運(yùn)動(dòng),重力加速度為g.據(jù)圖可知,此人在蹦極過程中最大加速度約為( 。
A.4.0gB.3.5gC.3.0gD.2.5g

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

6.在用DIS描繪電場(chǎng)等勢(shì)線的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.

(1)(多選)關(guān)于實(shí)驗(yàn)與操作,下列說(shuō)法中正確的是BD
(A)連接電極a、b的電電壓為交流4~6V
(B)導(dǎo)電紙有導(dǎo)電物質(zhì)的一面應(yīng)該向上
(C)連接電正負(fù)極的電極A、B必須與導(dǎo)電物質(zhì)保持絕緣
(D)距電極越近等勢(shì)線越密
(2)在該實(shí)驗(yàn)中,在兩個(gè)電極的連線上選取間距相等的a、b、c、d、e五個(gè)點(diǎn)作基準(zhǔn)點(diǎn),如圖乙所示,實(shí)驗(yàn)中測(cè)得a、b兩點(diǎn)間的電壓為U1,b、c兩點(diǎn)間的電壓為U2,則U1大于U2(選填“大于”、“小于”或“等于”).

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